电子秤砝码检定/校准比对分析

  福建省计量科学研究院（以下简称“计量院"） 作为主导实验室进行一次全省电子计价秤检定/ 校准比对。比对目的是考查参比单位用自己的标 准砝码对同一台电子计价秤进行检定/校准，检定 校准结果的一致性。参比单位共计 23 个。 图 1 电子计价秤 被比对的电子计价秤，型号 JPL-3K，最大称 量 3 kg, 最小称量 20 g，分度值e =1 g。电子计价 秤见图 1 所示。传递标准为参比单位自有的 标准砝码，除计量院为 F2 级外，其它参比单位为 M1 级。比对技术依据为 JJG539-1997《数字指示 秤检定规程》（以下简称“检定规程"）。 

1 检定/校准实例 全部参比单位均用自有的 1kg M1 (或 F2 )级 标准砝码对被比对电子计价秤的 1kg 称量进行 重复性与称量误差的检定，同时有 12 个参比单位 根据检定规程的要求进行了“置零装置准确度"测 试。二者的检定/校准实例见表 1、表 2、表 3化整前示值平均 Pave /g 1.0003 化整前示值标准偏差/g 0.08 化整前的修正误差的绝对值最大值 Ec.max /g 0.3 由表 1～表 3 看出，该参比单位得到测量结 果如下：置 E0 =0.1g 小于检定规程要求±0.25e=0.25g；平均示值 Pave=1.0003g；单次测量 的示值标准偏差 σ=0.08g；化整前的修正误差平均 Ec.ave=0.23g。该参比单位多次测量所得的最大差 值 R 及最大示值误差 Ec.max 结果分别为 R=0.2 g, Ec.max=0.3g, 均小于检定规程要求的±e=±1g。 

2 比对结果 对全部参比单位的检定数据汇总后发现，第 13号单位的检定记录只给出全部为1.000 kg的10 个“测量结果"，无法对其计算与评估。因此本文 的比对结果处理部分不包括 13 号单位的数据。 图 2 给出各参比单位多次测量所得结果的最 大差值 R 及最大示值误差 Ec.max。由图 2 可见， 各参比单位测量所得的结果均满足“检定规程"要 求，二者的最大值分别为 0.4 g 和 0.3 g。 图 2 各参比单位多次测量所得结果的最大插值 R 及最 大示指误差 Ec.max 图 

3 各参比单位的标准偏差 与此同时，在图 3 中给出各参比单位测得的单 次测量的示值标准偏差 σ 结果，全部不大于 0.15 g。 在全部 23 个参比单位中，有 13 个按照“检定 规程"第 5.2.2.1 条“置零装置的准确度"要求进行 了检定，其中除 0.15 0.23 E gE g = 0.1 , 0.2 = 外，其 它均为零。 3 合成不确定度评估 

(1) 评估对象：被比对的电子计价秤的质量 示值不确定度（单次称量）。

(2) 评估方法：间接法。

(3) 影响因素：传递标准砝码质量的极限误 差 std δ ，电子计价秤的质量分辩力 Re s ，测量重复 性 σ，称量误差 Ec.max ，偏载误差 ec δ 和置E0 等六项。由于全部 23 个参比单位均没有进行 偏载误差测试，本文略去该项影响。对于那些没 有测试置的参比单位，在评估其合成不确 定度时，将该项影响取作零，详见评估表 

4 全部参比单位对被比对的电子计价秤在 1 kg 称量点得到的质量示值扩展不确定度(k=2,置信概 率约为 95%)的评估结果汇集在图 4 中。由图 4 可 见，各参比单位所得的质量示值扩展不确定度在 (0.6~0.7)g 范围内。 4 En 值计算 图 4 各参比单位的扩展不确定度与 En 值 计算公式： 22 22 ( )/ / E xx U U U U n i ref i ref i i ref =− + = + δ k=2 式中， i x —电子计价秤的质量示值，1 kg； ref x —标准砝码质量，以此作为每个参比单 位比对质量参考值； i δ —电子计价秤的质量示值最大偏差，即 Ec.max； Ui —电子计价秤质量示值 1 kg 的扩展不确 定度, 取 k=1； Uref —参考值的扩展不确定度, 取 k=1。当 标准砝码为 F2级时，该值= 0.016 / 3 g =0.01g; 当标准砝码为M1级时，该值= 0.05/ 3 g =0.03 g。 各参比单位对电子计价秤的1 kg质量示值测 得的 En 值汇于图 4 中，全部 ︱ En ︱<1, 结果“令人满意"。这一结果表明，各 参比单位对电子计价秤测量有较好的“一致性"， 文中采用的不确定度与 En 值评估方法可行。

5 结论 (1) 在该比对中，各参比单位对 3 kg 电子计 价秤的 1 kg 称量点进行了检定，测试了该称量点 的重复性和称量误差。按检定规程计算方法，每 个参比单位 10 次测量所得结果的最大差值及最 大示值误差均满足规程要求(≤±1e)，22 个单位中 二者的最大值分别为 0.4 g 和 0.3 g。

另外，第 13 号单位的检定记录只给出全部为 1.000 kg 的 10 个“测量结果"，无法对其计算与评估。因此本文 的比对结果处理部分不包括第 13 号单位的数据。

 (2) 在全部 23 个参比单位中，有 13 个按“检定 规程"第5.2.2.1 条“置零装置的准确度" 进行了检定， 其中除 0.15 0.23 E = 0.1 , 0.2 gE g = 外，其它均为零。 

(3) 各参比单位测得的单次测量的示值标准 偏差 σ 全部不大于 0.15g。 

(4) 用间接法评估被比对的电子计价秤的质 量示值合成不确定度(单次称量)，其影响因素包 括传递标准砝码质量的极限误差，电子计价秤的 质量分辩力，测量重复性，称量误差，偏载误差 和置等六项。由于全部参比单位均没有进 行偏载误差测试，本文略去该项影响。

对于那些 没有测试置的参比单位，在评估其合成不 确定度时，将该项影响取作零。电子计价秤在 1 kg 称量点的质量示值扩展不确定度在（0.6~0.7）g 范围内（k=2,置信概率约为 95%）。其电子计价秤 的质量分辩力 Re s =1 g 对其合成不确定度影响明 显偏大，这是各参比单位得到的示值扩展不确质 定度与 En 值十分接近的关建因素